[發明專利]一種無電解電容網側電流諧波抑制方法與系統

有效

• 申請號: 202010045547.9
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111464103B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 尹泉;徐晨棟;羅慧
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/14;H02P27/08;H02M1/12;H02M7/5387
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于逆變器輸出功率與電機消耗功率之間的關系，根據當前轉矩指令與網側電壓相位θ_g，獲取q軸電流指令同時給定d軸電流指令

S2、對所述d、q軸電流指令與d、q軸實時電流i_d，i_q之間的誤差進行比例積分運算，得到d、q軸電壓指令u_d，u_q；

S3、將所述d、q軸電壓指令u_d，u_q和電機交叉解耦電壓u_dff，u_qff相加得到電機運行所需電壓根據理想輸出功率和當前輸出功率的關系對電壓進行電壓前饋計算，再經坐標變換得到靜止坐標系電壓；

S4、構建虛擬母線電壓，根據所述靜止坐標系電壓和所述虛擬母線電壓F_udc獲取空間矢量脈寬調制的占空比，從而對電機進行控制；

所述步驟S1中，所述轉矩指令通過對電機給定轉速與實時轉速ω_r之間的誤差進行比例積分處理得到，網側電壓相位θ_g通過對電網實時電壓u_g進行鎖相得到；

所述步驟S4中，虛擬母線電壓F_udc采用以下公式構建：

其中，U_g為電網實時電壓u_g的幅值，U_dcmin為理想的母線電壓最小值。

2.如權利要求1所述的無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟S1中，通過以下公式獲取q軸電流指令

其中，系數P為電機極對數，為電機永磁磁鏈。

3.如權利要求1所述的無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述d、q軸實時電流i_d，i_q通過以下步驟獲取：

對采集的實時電流i_a，i_b進行Clark變換得到α、β軸電流i_α，i_β，再對α、β軸電流i_α、i_β進行Park變換得到d、q軸實時電流i_d、i_q。

4.如權利要求1所述的無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述電機交叉解耦電壓的計算公式為：

u_dff＝-L_qi_qω_e

其中，L_d、L_q分別表示電機d、q軸電感，表示永磁磁鏈，ω_e表示電機的電角速度。

5.如權利要求4所述的無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟S3中，根據理想輸出功率和當前輸出功率的關系對進行電壓前饋計算，包括如下步驟：

S31、計算理想逆變器輸出功率和當前逆變器輸出功率P_out；

S32、根據所述理想逆變器輸出功率和當前逆變器輸出功率P_out獲取電壓修正系數同時將AFF限制于區間[0.9，1，1]內；

S33、根據所述電壓修正系數AFF計算旋轉坐標系d、q軸電壓

6.一種無電解電容空調壓縮機網側電流諧波抑制系統，其特征在于，包括

電流指令獲取模塊，其基于逆變器輸出功率和電機消耗功率之間的關系，根據當前轉矩指令與網側電壓相位θ_g，獲取q軸電流指令同時給定d軸電流指令

電壓指令獲取模塊，用于對所述d、q軸電流指令與d、q軸實時電流i_d，i_q之間的誤差進行比例積分運算，得到d、q軸電壓指令u_d，u_q；

電壓前饋模塊，用于將所述d、q軸電壓指令u_d，u_q和電機交叉解耦電壓u_dff，u_qff相加得到電機運行所需電壓根據理想輸出功率和當前輸出功率的關系對電壓進行電壓前饋計算，再經坐標變換得到靜止坐標系電壓；

控制模塊，用于根據所述靜止坐標系電壓和所述虛擬母線電壓F_udc獲取空間矢量脈寬調制的占空比，從而對電機進行控制；

所述虛擬母線電壓F_udc采用以下公式構建：

其中，U_g為電網實時電壓u_g的幅值，U_dcmin為理想的母線電壓最小值。